单片机应用技术思考题及习题练习题-备考资料.doc
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1、第一章思考题与习题1. 什么叫嵌入式系统?与单片机的关系如何?以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,针对具体应用系统,对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统被称为嵌入式系统。单片机又称嵌入式微控制器,是嵌入式系统应用的主流。2. 单片机主要应用在哪些方面? 单片机主要应用在工业、智能仪表、军事导航、电信、日常生活、办公自动化、汽车电子、消费电子等方面。3. 单片机系统的开发过程分几步进行?单片机的应用开发可分为五个过程,总体方案设计、硬件单元电路设计与制作、应用程序的设计与调试、系统联调、固化(烧写)与脱机运行。4. 下表每一行给出了一种数制的无符号数,试将它转换为
2、其他两种数制,并填入表中。二进制十进制十六进制010110011B1790B3H110010010B402192H11110101B2450F5H01101100B1086CH11111111B2550FFH01110110B11876H5. 试写出下列真值所对应的机器数。(1)+1010011 (2)-1011010(3)+0101110(4)-0111111以8位二进制补码表示为:(1)11010011(2)10100110(3)10101110(4)110000016. 试写出下列机器数所对应的真值。(1)11000000(2)01111111(3)01011011(4)11111111
3、(1)-64(2)+127(3)+91(4)-17. 下表每一行给出原码、反码或补码中的一个值,试求出其它两个码,并填入下表中。原码反码补码01111111B01111111B01111111B10000000B11111111B00000000B10001111B11110000B11110001B01010101B01010101B01010101B10000010B11111101B0FEH00000011B00000011B03H8. 将下列有符号数的二进制补码转换为十进制数,并注明它的正负。(1)11111111B(2)01111111B(3)10000011B(4)11111100
4、B(5)00000011B(6)01111100B(1)-1(2)+127(3)-125(4)-4(5)+3(6)+1249. 一个字节的十六进制数最大值相当于多大的十进制数,两个字节的十六进制数最大值相当于多大的十进制数?一个字节十六进制数最大值为0FFH,相当于十进制数255,两个字节的十六进制数最大值为0FFFFH,相当于十进制数65535。第二章思考题与习题1. 微型计算机由哪几个功能部件组成?各功能部件的作用如何?微型计算机由CPU、三总线、存储器、I/O接口电路及外围设备组成。CPU作为系统的运算中心和控制中心;三总线用于完成微处理器、内存储器和I/O接口电路之间信息的相互交换;存
5、储器用于程序与数据的存储;I/O接口电路作为CPU与外部设备的联接桥梁,用于信号的标准化;外围设备可实现显示、输入、打印、通信等功能。2. 三总线是指什么?它们的主要功能是什么?三总线是指数据总线(Data Bus)、地址总线(Address Bus)和控制总线(Control Bus)。数据总线(DB)的功能是完成微处理器与内存、I/O接口电路之间的数据传送;地址总线(AB)是微处理器向内存和I/O接口电路传送地址信息的通路;控制总线(CB)是微处理器向内存和I/O接口电路发出的命令信息或由外界向微处理器传送状态的信息通路。3. 微型计算机存储器的地址线与存储容量有什么关系?如果存储器的地址
6、线有13根,则存储容量为多大?地址线的多少与存储容量的关系满足:存储容量=2n(n为地址线的数量),如果存储器的地址线有13根,则存储容量为8KB。4. 89S51单片机的存储器从物理结构上分别可划分为几个空间?89S51单片机的存储器在物理结构上有4个存储空间:片内程序存储器、片外程序存储器、片内数据存储器、片外数据存储器。5. 89S51单片机采用何种方式区分内外程序存储器及内外数据存储器?单片机的程序存储器是在片内存储器还是片外存储器,取决于单片机外围引脚的状态。片内和片外数据存储器采用不同的指令加以区别,在访问片内数据存储器时,可使用MOV指令;要访问片外数据存储器可使用MOVX指令。
7、6. 89S51单片机内部数据存储器分为几个空间?每个空间有何特点?89S51单片机的内部数据存储器分为007FH及80HFFH两块空间。片内数据存储区地址为007FH空间划分为工作寄存器区、位寻址区及用户RAM区三个空间;80HFFH地址空间中只有26个存储空间被特殊功能寄存器(SFR)占用。工作寄存器区共32个存储单元,分为4组,每组由8个地址单元组成通用寄存器R0R7,每组寄存器均可作为CPU当前的工作寄存器。位寻址区共16个字节,每个字节8位,共128位,这128位用位地址编号,范围为00H7FH,位寻址区既可采用位寻址方式访问,也可以采用字节寻址方式访问。用户RAM区共80个单元,可
8、作为堆栈或数据缓冲使用。特殊功能寄存器SFR专门用来设置单片机内部的各种资源,记录电路的运行状态,参与各种运算及输入/输出操作。7. 程序状态字PSW的作用是什么?常用状态位是哪些?作用是什么?程序状态字PSW用来存放与当前指令执行结果相关的状态。常用的状态位有CY、AC、OV、P、RS1、RS0等。CY用于标志运算过程中是否有进位或借位;AC用于标志累加器中D3位向D4位是否存在进位或借位;OV用于标志有符号数运算过程中是否存在超出范围的情况;P用于指示累加器A中操作结果的“1”的个数的奇偶性,在串行通信中做数据校验;RS1、RS0用于选择工作寄存器组别。8. 89S51单片机内部有几个特殊
9、功能存储单元?分别有何用途?89S51单片机内部有26个特殊功能存储单元,各自用途请参见表2-3。9. 89S51单片机复位后,CPU使用的是哪一组工作寄存器?它们的字节地址分别是什么?CPU如何确定和改变当前工作寄存器组?89S51单片机复位后,CPU使用的是第0组工作寄存器,它们的字节地址为00H07H。CPU通过标志寄存器中的RS1、RS0两位状态确定和改变当前工作寄存器组。10. 89S51单片机的4个I/O端口P0P3在结构上有何异同?使用时应注意什么?89S51各端口中P0口既可作地址/数据总线口,又可作通用I/O口。在作地址/数据总线口时,它是真正的双向口,可以直接驱动MOS输入
10、,不需要加上拉电阻。当它作通用I/O口时,应注意必须外接上拉电阻才能驱动MOS输入。对P1、P2、P3口而言,内部已接有上拉电阻,因此不必外接任何电阻就可驱动MOS输入。P0口和P1、P2、P3口作通用I/O口时一样,在输入时分为“读锁存器”和“读引脚”两种操作,这两种操作是用不同的指令区分的。11. 简述89S51中下列各引脚信号的作用:、ALE:读信号 :写信号 :读片外部程序存储器选通信号 :片外程序存储器选择信号 ALE:地址锁存允许信号12. 什么是时钟周期、机器周期、指令周期?它们之间有何关系?时钟电路产生的最小时序单位称为时钟周期;单片机执行一次基本操作所需要的时间单位为一个机器
11、周期;单片机执行一条指令所需要的时间称为指令周期。1个机器周期=12个时钟周期,1个指令周期,通常由14个机器周期组成。13. “复位”的含义是什么?89S51单片机常用的复位电路有哪些?复位后各内部存储器的值分别为多少?复位就是对单片机进行初始化操作,使单片机内部各寄存器处于一个确定的初始状态。89S51单片机常用的复位电路有上电复位和按钮复位两种。复位后SP为07H,P0P3为0FFH,SBUF不定,除SP、P0P3及SBUF外,其余各寄存器值均为0。第三章思考题与习题1. MCS-51单片机指令格式是怎样的?各有何含义?汇编语言表示的指令格式为:标号:操作码助记符操作数1,操作数2, 操
12、作数3 ;注释 标号:表示该指令所在的地址。操作码:表示该语句要执行的操作内容。操作数:表示操作码的操作对象。注释:为阅读程序方便而加的解释说明。2. MCS-51单片机有几种寻址方式?描述这些寻址方式的执行过程?MCS-5l系列单片机共有7种寻址方式,立即寻址、直接寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址、相对寻址、变址寻址、位寻址。立即寻址:操作数直接由指令给出,寻址时直接到程序存储器中查找操作数。直接寻址:操作数在指令给出的地址单元中,寻址时直接到数据存储器中查找操作数。寄存器寻址:所需查找的操作数在寄存器中。寄存器间接寻址:所要查找的操作数位于以寄存器的内容为地址的单元中。寻址时从寄存器中查找
13、的值做为地址再次查找操作数。相对寻址:不是寻找操作数的地址,而是要得到程序跳转位置对应的目标地址。变址寻址:以16位寄存器(数据指针DPTR或程序计数器指针PC)作为基址寄存器,以累加器A作为变址寄存器,并以两者内容相加形成新的16位地址作为操作数所在的地址,查找操作数。位寻址:将位地址中的内容做为操作数。3. 指出在下列各条指令中,30H分别代表什么含义?MOVA, #30H;为立即数MOVA, 30H;为直接地址MOV30H, #30H;30H为直接地址,#30H为立即数MOV30H, 28H;30H为直接地址MOVC, 30H;为位地址4. 设(A)=0FH,(R0)=30H,内部RAM
14、的(30H)=12H,(31H)=0BH,(32H)=0CH, 请指出每条指令中源操作数的寻址方式,并写出执行下列程序段后上述各单元内容的变化结果。MOV A, R0;寄存器间接寻址,(A)=12HMOV R0, 32H;直接寻址,(30H)=0CHMOV 32H, A;寄存器寻址,(32H)=12HMOV R0, #31H;立即寻址,(R0)=31HMOV A, R0;寄存器间接寻址,(A)=0BH5. 用指令实现下列数据传送。(1)内部RAM 20H单元内容送内部RAM 30H单元。MOV30H,20H(2)外部RAM 20H单元内容送内部RAM 30H单元。MOVR0,#20HMOVXA
15、,R0MOV30H,A(3)外部RAM 1000H单元内容送寄存器R2中。MOVDPTR,#1000HMOVXA,DPTRMOVR2,A(4)内部RAM 20H单元内容送外部RAM 1000H单元。MOVA,20HMOVDPTR,#1000HMOVXDPTR,A(5)外部RAM 20H单元内容送外部RAM 1000H单元。MOVR0,#20HMOVXA,R0MOVDPTR,#1000HMOVXDPTR,A(6)ROM 2000H单元内容送内部RAM 30H单元。MOVDPTR,#2000HCLRAMOVCA,A+DPTRMOV30H,A(7)ROM 2000H单元内容送外部RAM 20H单元。
16、MOVDPTR,#2000HCLRAMOVCA,A+DPTRMOVR0,#20HMOVXR0,A(8)ROM 2000H单元内容送外部RAM 1000H单元。MOVDPTR,#2000HCLRAMOVCA,A+DPTRMOVDPTR,#1000HMOVXDPTR,A6. 设(A)= 5AH,(R0)=20H,(20H)=6BH,(B)=02H,(PSW)=80H。写出下列指令执行后的结果及对标志位的影响。(每条指令都以题中规定的原始数据参加操作)。(1)ADD A,R0;(A)=7AH,(PSW)=01H(2)ADDCA,20H;(A)=0C6H,(PSW)=44H(3)SUBB A,#20H
17、 ;(A)=39H,(PSW)=00H(4)INC A;(A)=5BH,(PSW)=81H(5)MUL AB ;(A)=0B4H,(B)=00H,(PSW)=00H(6)DIVAB;(A)=2DH,(B)=00H,(PSW)=00H(7)ANL 20H,#45H ;(20H)=41H,(PSW)=80H(8)ORLA,#32H;(A)=7AH,(PSW)=81H(9)XRL 20H,A ;(20H)=31H,(PSW)=80H(10)XCHA,20H;(A)=6BH,(20H)=5AH,(PSW)=80H(11)SWAPA ;(A)=0A5H,(PSW)=80H(12)CPL A;(A)=0A
18、5H,(PSW)=80H(13)RR A ;(A)=2DH,(PSW)=80H(14)RLC A;(A)=0B5H,(PSW)=01H7. 写出执行下列程序段的运行结果。 (1)MOVA,#20HMOV DPTR,#2030HMOVX DPTR,AMOV 30H,#50HMOV R0,#30HMOVX A,R0 外部RAM(2030H)=20H,(DPTR)=2030,(30H)=50H,(R0)=30H,(A)=0FFH(2)MOV A,#79HMOV 20H,#88HADD A,20HDA ASWAPA内部RAM(20H)=88H,(A)=76H,(PSW)=0C1H8. 试写出达到下列要
19、求的程序。(1)将外部RAM 1000H单元中的低4位清0,其余位不变,结果存回原处。DPTR,#1000HMOVXA,DPTRANLA,#0F0HMOVXDPTR,A(2)将内部RAM 50H单元中的高3位置1,其余位不变,结果存回原处。ORL50H,#0E0H(3)将内部RAM 20H单元中的高4位置1,低4位清0,结果存回原处。ANL20H,#0F0HORL20H,#0F0H(4)将DPTR的中间8位取反,其余位不变,结果存回原处。XRLDPL,#0F0HXRLDPH,#0FH9. 用三种方法实现累加器A中的无符号数乘2运算。(1)MOVR0,AADDA,R0(2)MOVB,#02HMU
20、LAB(3)CLRCRLA10. 编程实现两个16位二进制数8E52H、47A4H相减的运算,结果放在内部RAM的20H与21H单元中,前者放低8位,后者放高8位。CLRCMOVA,#52HSUBBA,#0A4HMOV20H,AMOVA,#8EHSUBBA,#47HMOV21H,A11. SJMP 指令和AJMP指令都是两字节转移指令,它们有什么区别?各自的转移范围是多少?能否用AJMP代替SJMP?为什么?两条指令区别在于转移范围不同,SJMP转移范围256B,AJMP转换范围2K,通常可以用AJMP代替SJMP,AJMP的转移范围比SJMP转换范围大,但必须保证地址前5位不变。12. 已知
21、(SP)=35H,(34H)=12H,(35H)=34H,(36H)=56H。问此时执行“RET”指令后,(SP)=? (PC)=?(SP)=33H,(PC)=1234H13. 若(SP)=35H,(PC)=2345H,标号LOOP所在的地址为3456H。执行长调用指令“LCALL LOOP”后,堆栈指针和堆栈的内容发生什么变化?PC的值为多少?若将上述指令改为“ACALL LOOP”是否可以?为什么?(SP)=37H,(36H)=48H,(37H)=23H,(PC)=3456H若将上述指令改为“ACALL LOOP”是不行的,因为“ACALL”指令只能在2K范围内调用。 14. 试编写程序完
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